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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 01.08.2009, 12:14   #1   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Hallo!

Die Gleichgewichtskonstante ist ja jener Quotient aus dem Produkt der Produkt- und Eduktenkonzentration, bei dem v_hin = v_rück gilt.

A+B<->C+D

v_hin=k_hin*c(A)*c(B), v_rück=k_rück*c(C)*C(D)

Gleichgewicht:
v_hin=v_rück
oder:
k_hin/k_rück=c(C)*C(D)/[c(A)*c(B)]

Wenn man die Ausgangskonzentrationen der Edukte kennt und davon ausgeht, dass die Konzentration der Produkte zu Anfang Null beträgt, gilt im Gleichgewicht:

Gleichgewichtskonzentrationen:
c_g(A)=c_0(A)-x
c_g(B)=c_0(B)-x

c_g(C)=x
c_g(D)=x

Dadurch gilt Folgendes:
K=x^2/(c_0(A)-x*c_0(B)-x)

In meinem Buch ist als Beispiel Folgendes aufgeführt:

Bildung von Iodwasserstoff aus den Elementen.
Gleichgewichtskonstante K bei 448 °C: K=50.54

H_2 + I_2 <-> 2 HI

Ausgangskonzentrationen: 0.1mol H_2; 0.1mol I_2

Gleichgewichtskonzentrationen:
c_g(H_2)=0.1-x; c_g(I_2)=0.1-x
c_g(HI)=2x

//Das ist für mich noch verständlich - wenn 1mol je Edukt umgesetzt werden, entstehen 2mol des Produktes, da es H_2 bzw. I_2, da diese in ihrer Molekülform vorliegen.//

Jetzt wird eingesetzt:

50.54=(2x)^2/(0.1-x)^2
Wieso?
Es gilt doch H_2+I_2=HI+HI
Es werden also zwei mal xmol HI erzeugt. Damit müsste man doch so einsetzen:
50.54=x^2/(0.1-x)^2
Das ist für mich völlig unverständlich.

Danke schon einmal.

lg Johnny
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2009, 12:23   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Wenn Du die ein bischen Mühe mit der Formatierung geben würdest, könnte man das besser lesen. Danke!

Bitte die Formatierungshilfen zum Hoch- und Tiefstellen benutzen:

oder

http://www.chemieonline.de/forum/announcement.php?f=21&a=54

Zum Probieren : http://www.chemieonline.de/forum/forumdisplay.php?f=27
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2009, 12:40   #3   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Aber man muss die Formel doch so umschreiben:

H2+I2<->HI+HI

Es entstehen also x[mol]HI+x[mol]HI=2x[mol]HI

Oben bei der allgemeinen Formel, musste man aber für eine Reaktion:
A+B<->C+D
so einsetzen:
K=cg(C)*cg(D)/[(c0(A)-x)*c0(B)-x]

Nun ist aber in Iodwasserstoffbeispiel C=D und cg(C)=cg(=)=x

Womit man in die Formel doch x² und nicht (2x)² einsetzen müsste, oder?
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 01.08.2009, 14:11   #4   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Es scheint, als wäre mir die Lösung in den Sinn gekommen:

Es handelt sich natürlich um Konzentrationen und nicht um Mengen, das habe ich vergessen.

Wenn man die Reaktion folgendermaßen anschreibt:
H2+I2<-> HI + HI
Dann ist die Konzentration der Produkte jeweils 2x. Damit ergibt sich als Produkt der Produkte (2x)², was gesucht war.

Anscheinend gilt das Massenwirkungsgesetz also nur, wenn die Reaktionsgleichung ohne stöchiometrische Faktoren angeschrieben wird.
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2009, 13:46   #5   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Ich weiß leider nicht genau, was Sie mit Stoßzahl meinen? Jene Größe, die angibt, wie viele Stöße/Zeiteinheit ein Teilchen auf andere in Lösung ausübt?

Also war das, was ich oben geschrieben habe, nun falsch? Wie würden Sie es denn erklären? Vielleicht verstehe ich es dann.

lg Johnny
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2009, 15:12   #6   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Ich weiß gerade leider wirklich nicht so ganz, worum es hier geht.

Also D+D <-> D2
Und D+E <-> DE
sind zwei verschiedene Reaktionen mit gleichen Rahmenbedingungen. Jetzt möchten Sie von mir, dass ich die Reaktionsgeschwindigkeiten vergleiche - also ihren Quotient bilde?

Es muss sich also irgendein charakteristischer allgemeingültiger Wert ergeben, sonst hätte diese allgemeine Schreibweise keinen Sinn. Ich weiß jedoch nicht ganz, worauf sie mich aufmerksam machen wollen.

Ich kann nur mutmaßen, dass es etwas damit zu tun hat, dass bei der ersten Reaktion eine vierfach höhere Produktkonzentration als bei der zweiten vorliegt.

lg Johnny
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2009, 16:17   #7   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Nun ehrlich gesagt wirkilich durchblicken kann ich das Thema nicht.

Wie kommen Sie überhaupt auf den Faktor 4, wenn Sie die Ableitungen bilden?

Ich hasse es, etwas nicht zu verstehen...

Ich will Ihnen nicht noch mehr Zeit nehmen, aber vielleicht sollte ich die Frage präzisiert wiederholen:
Bei der Reaktion
H2+I2<->2HI (oder HI+HI)
liegt HI in der Konzentration 2x vor. H2+I2 liegen in der Konzentration c0-x vor.
Daraus folgt:
{K= \frac{(2x)^2}{(c0-x)^2}}
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2009, 16:39   #8   Druckbare Version zeigen
John-Doe252 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 99
AW: Buch - Gleichgewichtsreaktion unverständlich

Dann bin ich schon einmal beruhigt.

Jetzt können wir noch einmal auf das Verständnisproblem eingehen. Meine Idee war ja, dass man um auf ein richtiges Ergebnis zu kommen die Reaktionsgleichung ohne stöchiometrische Faktoren aufschreiben muss, also aus

H2+I2<->2HI
H2+I2<->HI+HI

HI hat aber die Konzentration von 2x, damit ist das Produkt der Konzentrationen der Produkte (klingt dumm...) 4x² - also wie oben eingesetzt.

Vielleicht versuchen Sie noch einmal mir auf stringentem Wege zu erklären, wieso diese Vorgehensweise notwendig ist - wenn es diesmal nicht klappt, dann lasse ich das Thema eine gewisse Zeit ruhen, bis ich mir das nötige Wissen angeeignet habe.

Vielen Dank.

lg Johnny
John-Doe252 ist offline   Mit Zitat antworten
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